Лекция Материалық нүктенің кинематикасы. Кіріспе. Физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы. Физикалық шамалардың өлшемділігі және өлшеу бірліктері

К. Доплер эффектісі деп қабылдағышқа келетін толқын жиілігінің толқын көзінің немесе қабылдағыштың бір-бірімен салыстырғандағы жылдамдығына байланысты өзгеруін айтады. Мысалы, тәжірибеден поездың гуілінің үні платформаға жақындаған сайын артып, алыстаған сайын

кемитіндігі белгілі. Яғни, тербеліс көзінің (поездың гуілі) қабылдағышпен

(құлақ) салыстырғандағы қозғалыс қабылданатын толқынның жиілігін

өзгертеді. К. Доплер эффектісін талқылау үшін дыбыс көзі және қабыл-

дағыш оларды қосатын түзудің бойымен υ коз және υ каб жылдамдықтармен

қозғалсын делік. Егер көз қабылдағышқа жақындаса, жылдамдықтар оң, ал

қашықтаса теріс деп есептелік. Көздің тербеліс жиілігі ν 0 тең.

а. Көзбен, қабылдағыш ортамен салыстырғанда тыныштықта болсын,

яғни υ коз = υ каб = 0 . Егер υ қарастырып отырған ортадағы дыбыс

толқынының таралу жылдамдығы болса, толқын ұзындығы λ=u×t

болады. Ортада таралу арқылы толқын қабылдағышқа жетіп, оның дыбыс сезгіш элементін мынадай жиілікпен тербелтеді:ν=u/λ= u/uT=v0

Қабылдағыш тіркейтін дыбыс жиілігі ν көзден шығатын дыбыс

толқынының жиілігіне ν0 тең.

ә. Қабылдағыш тыныштықтағы көзге жақындасын. υ каб > 0,υ коз = 0 .

Толқынның қабылдағышпен салыстырғандағы жылдамдығы υ +υ каб тең.

Толқын ұзындығы өзгермейтіндіктен, төмендегі қатынас алынады:

v=u+uкаб/λ =u+uкаб/u×t =(u+uкаб)v0/u (6.8.1)

Яғни, қабылдағышқа келетін толқынның жиілігі көздің тербеліс жиілігінен

υ +υ каб/u есе артық.

б. Көз тыныштықтағы қабылдағышқа жақындасын. υ коз > 0,υ каб = 0 .

Тербелістің таралу жылдамдығы ортаның қасиетіне байланысты болғандықтан, көздің тербеліс периодына тең уақытта шығатын толқын

қабылдағышқа қарай υ ⋅T жол жүреді. Осы уақытта көз толқын бағытымен

орын ауыстырады (6.8.1-сызба). Қозғалыс бағытындағы толқын үзындығы

қысқарып, мына формуламен есептеледі:

λ′ = λ −υкабT = (υ −υкаб )⋅T (6.8.2)

Онда

V=u/λ'=u/(u-uкоз)×t=u×v0/u-uкоз (6.8.3)

в. Көз бен қабылдағыш бір-бірімен салыстырғанда қозғалсын. Алдыңғы

нәтижелерді пайдаланып, көз қабылдайтын тербелістің жиілігін жалпылама

түрде жазамыз:

v=(u=±uкаб)v0/u±uкаб(6.8.4)

Алдындағы плюс таңба қабылдағыштың көзге жақындауын, минус

таңба оның алыстайтынын көрсетеді. Бөліміндегі плюс таңба алыстағанға,

минус таңба жақындауына сәйкес келеді. Келтірілген формулалардан

К. Доплер эффектісі қабылдағышпен көздің қозғалысына, тәуелді әртүрлі

болады.